CN116006169B - 一种钻井岩心取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质勘探技术领域，特别是涉及一种钻井岩心取样装置，包括互相滑动连接的第一壳体和第二壳体，第一壳体位于第二壳体下方，第一壳体底部内壁对称设置有两个第一支撑组件，第一壳体中部设有取样组件，第一壳体顶部与第二壳体底部滑动连接，第二壳体中部设有第二支撑组件，第二壳体顶部外壁固接有吊环。本发明可以达到对地下岩层进行取样的目的。

Description

一种钻井岩心取样装置

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，特别是涉及一种钻井岩心取样装置。

背景技术

“地质勘探”即是通过各种地球物理、地球化学等手段、方法对石油和天然气、金属等能源矿产资源进行勘探，确定潜在资源富集层段，确定矿产类型、富集程度等的调查研究活动。是在对油气等能源矿产勘探过程中，为查明储层特征及含油气情况，以及开采利用的技术条件，提供钻井设计所需要的地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。在地质勘探过程中需要对位于地下的岩心进行取样，以便于分析岩心的岩性特征、矿物成分、物性特征和含油气情况，因此亟需一种钻井岩心取样装置来解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种钻井岩心取样装置，以解决上述问题，达到对地下岩层进行取样的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种钻井岩心取样装置，包括互相滑动连接的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体位于所述第二壳体下方，所述第一壳体底部内壁对称设置有两第一支撑组件，所述第一壳体中部设有取样组件，所述第一壳体顶部与所述第二壳体底部滑动连接，所述第二壳体中部设有第二支撑组件，所述第二壳体顶部外壁固接有吊环。

优选的，所述取样组件包括对称设置的第一横板和第二横板，所述第二横板和所述第一横板边部与所述第一壳体内壁固接，所述第一壳体侧壁固接有套筒，所述套筒与所述第一壳体侧壁连通，所述套筒内壁滑动连接有取样筒，所述取样筒远离所述套筒一端，通过第一联轴器固接有第三电机的输出轴，所述第三电机侧壁固接有横移部，所述第三电机的输出轴为空心轴，所述取样筒为中空结构，所述第一壳体侧壁固接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与所述第三电机的输出轴位置相对应。

优选的，所述横移部包括第二丝杠和滑杆，所述第二丝杠两端与所述第二横板和所述第一横板转动连接，所述第二丝杠端部固接有第二电机的输出轴，所述第二丝杠中部螺纹连接有两个第二滑块；

所述滑杆两端固接有两个第四滑块，两所述第四滑块边部分别与所述第二横板和所述第一横板滑动连接，所述滑杆中部滑动连接有两第三滑块，斜向设置的所述第三滑块和所述第二滑块之间设有第二连杆，所述第二连杆两端分别与斜向设置的所述第三滑块和所述第二滑块边部转动连接，两所述第四滑块远离所述第二连杆一侧固接有底座，所述底座侧壁与所述第三电机固接。

优选的，所述第一支撑组件包括分隔板，所述分隔板截面为L型结构，所述分隔板侧壁与所述第一壳体内壁固接，所述分隔板顶壁和所述第一壳体底壁之间固接有两平行设置的第一滑轨，两所述第一滑轨滑动连接有同一第一滑块，所述第一滑块中部螺纹连接有第一丝杠，所述第一丝杠两端分别与所述分隔板顶壁和所述第一壳体底壁转动连接，所述第一丝杠顶端固接有第一电机的输出轴，所述第一滑块侧壁铰接有第一连杆，所述第一连杆端部为锥形结构，所述第一壳体侧壁开设有第一让位槽，所述第一让位槽和所述第一连杆位置相对应。

优选的，所述第二壳体底部固接有插接套筒，所述插接套筒外壁与所述第一壳体内壁滑动连接，所述第一壳体内壁固接有第三横板，所述第二壳体底部固接有第四电机，所述第四电机输出轴固接有第四丝杠，所述第四丝杠与所述第三横板螺纹连接，所述第二壳体底部固接有若干竖直设置的光轴，所述光轴与所述第三横板竖直滑动连接。

优选的，所述第二支撑组件包括对称设置的第四横板和第五横板，所述第五横板和所述第四横板边部与所述第二壳体侧壁固接，所述第五横板和所述第四横板相对的侧壁转动连接有同一第五丝杠，所述第五丝杠顶部固接有第五电机的输出轴，所述第五丝杠中部螺纹连接有第五滑块和第六滑块，所述第五横板和所述第四横板相对的侧壁固接有两平行设置的第二滑轨，所述第二滑轨与所述第六滑块和所述第五滑块滑动连接，所述第六滑块和所述第五滑块两侧分别转动连接有两支撑部。

优选的，所述支撑部包括第三连杆和第四连杆，所述第三连杆一端与所述第五滑块转动连接，所述第三连杆另一端转动连接有连接板，所述第四连杆一端与所述第六滑块转动连接，所述第四连杆另一端与所述连接板转动连接，所述连接板远离所述第四连杆一侧固接有第六电机，所述第六电机输出轴通过第二联轴器固接有钻头，所述第二壳体侧壁开设有两第二让位槽，所述第二让位槽与所述钻头位置对应设置。

本发明具有如下技术效果：先在需要取样的位置进行钻井，在钻井过程中通过绳索与吊环进行连接，通过绳索将整体装置下放到需要取心的深度，通过第一支撑组件和第二支撑组件将整体装置固定在钻井中，防止整体装置脱落，通过取样组件在所在深度钻取岩心，取样完毕后，将取样组件收回，第一支撑组件和第二支撑组件释放，最后通过绳索将整体装置从钻井中拉出，完成取心工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

其中，1、第一壳体；2、第二壳体；3、分隔板；4、第一电机；5、第一滑轨；6、第一丝杠；7、第一滑块；8、第一连杆；9、第一让位槽；10、第一横板；11、第二丝杠；12、第二滑块；13、第三滑块；14、第四滑块；15、第三电机；16、第二连杆；17、滑杆；18、电动伸缩杆；19、套筒；20、取样筒；21、第一联轴器；22、第二横板；23、第二电机；24、第三横板；25、光轴；26、底座；27、第四丝杠；28、第四电机；29、插接套筒；30、第四横板；31、第五丝杠；32、第五滑块；33、第三连杆；34、钻头；35、第二联轴器；36、第六电机；37、连接板；38、第四连杆；39、第六滑块；40、第五电机；41、吊环；42、第二滑轨；43、第二让位槽；44、第五横板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，本实施例提供一种钻井岩心取样装置，包括互相滑动连接的第一壳体1和第二壳体2，第一壳体1位于第二壳体2下方，第一壳体1底部内壁对称设置有两第一支撑组件，第一壳体1中部设有取样组件，第一壳体1顶部与第二壳体2底部滑动连接，第二壳体2中部设有第二支撑组件，第二壳体2顶部外壁固接有吊环41。

在钻井过程中通过绳索与吊环41进行连接，通过绳索将整体装置下放到需要取样的深度，通过第一支撑组件和第二支撑组件将整体装置固定在井筒中，防止整体装置脱落，通过取样组件在所在深度进行岩心取样，取样完毕后，将取样组件收回，第一支撑组件和第二支撑组件释放，最后通过绳索将整体装置从井筒中拉出，完成取样工作。

进一步优化方案，取样组件包括对称设置的第一横板10和第二横板22，第二横板22和第一横板10边部与第一壳体1内壁固接，第一壳体1侧壁固接有套筒19，套筒19与第一壳体1侧壁连通，套筒19内壁滑动连接有取样筒20，取样筒20远离套筒19一端通过第一联轴器21固接有第三电机15的输出轴，第三电机15侧壁固接有横移部，第三电机15的输出轴为空心轴，取样筒20为中空结构，第一壳体1侧壁固接有电动伸缩杆18，电动伸缩杆18与第三电机15的输出轴位置相对应。

第三电机15的转动带动取样筒20转动，横移部提供横向移动的力，使取样筒20通过套筒19伸入到井壁岩层中进行取样，取样完毕后，横移部带动取样筒20收回到第一壳体1中。

进一步优化方案，横移部包括第二丝杠11和滑杆17，第二丝杠11两端与第二横板22和第一横板10转动连接，第二丝杠11端部固接有第二电机23的输出轴，第二丝杠11中部螺纹连接有两第二滑块12；滑杆17两端固接有两第四滑块14，两第四滑块14边部分别与第二横板22和第一横板10滑动连接，滑杆17中部滑动连接有两第三滑块13，斜向设置的第三滑块13和第二滑块12之间设有第二连杆16，第二连杆16两端分别与斜向设置的第三滑块13和第二滑块12边部转动连接，两第四滑块14远离第二连杆16一侧固接有底座26，底座26侧壁与第三电机15固接。

第二电机23的转动带动第二丝杠11转动，第二丝杠11上的两个第二滑块12内部螺纹旋向相反，两个第二滑块12互相靠近，使两个第二连杆16向左侧伸展(参照图1)，带动两个第三滑块13互相靠近，两个第三滑块13通过滑杆17推动第四滑块14沿第二横板22和第一横板10向左侧滑动，进而推动底座26带动第三电机15向左侧移动。

进一步优化方案，第一支撑组件包括分隔板3，分隔板3截面为L型结构，分隔板3侧壁与第一壳体1内壁固接，分隔板3顶壁和第一壳体1底壁之间固接有两平行设置的第一滑轨5，两第一滑轨5滑动连接有同一第一滑块7，第一滑块7中部螺纹连接有第一丝杠6，第一丝杠6两端分别与分隔板3顶壁和第一壳体1底壁转动连接，第一丝杠6顶端固接有第一电机4的输出轴，第一滑块7侧壁铰接有第一连杆8，第一连杆8端部为锥形结构，第一壳体1侧壁开设有第一让位槽9，第一让位槽9和第一连杆8位置相对应。第一电机4的转动带动第一丝杠6转动，第一丝杠6通过螺纹啮合作用带动第一滑块7沿第一滑轨5做直线运动，第一滑块7向下运动时，带动第一连杆8伸出第一让位槽9，第一连杆8与钻井内壁相接处并伸入到井壁中，防止整体装置掉落，起到固定整体装置的作用。

进一步优化方案，第二壳体2底部固接有插接套筒29，插接套筒29外壁与第一壳体1内壁滑动连接，第一壳体1内壁固接有第三横板24，第二壳体2底部固接有第四电机28，第四电机28输出轴固接有第四丝杠27，第四丝杠27与第三横板24螺纹连接，第二壳体2底部固接有若干竖直设置的光轴25，光轴25与第三横板24竖直滑动连接。第四电机28的转动带动第四丝杠27转动，由于第四丝杠27与第三横板24螺纹连接，第四丝杠27转动过程中会使插接套筒29远离第三横板24运动，进一步推动第一连杆8伸入井壁。

进一步优化方案，第二支撑组件包括对称设置的第四横板30和第五横板44，第五横板44和第四横板30边部与第二壳体2侧壁固接，第五横板44和第四横板30相对的侧壁转动连接有同一第五丝杠31，第五丝杠31顶部固接有第五电机40的输出轴，第五丝杠31中部螺纹连接有第五滑块32和第六滑块39，第五横板44和第四横板30相对的侧壁固接有两平行设置的第二滑轨42，第二滑轨42与第六滑块39和第五滑块32滑动连接，第六滑块39和第五滑块32两侧分别转动连接有两支撑部。

进一步优化方案，支撑部包括第三连杆33和第四连杆38，第三连杆33一端与第五滑块32转动连接，第三连杆33另一端转动连接有连接板37，第四连杆38一端与第六滑块39转动连接，第四连杆38另一端与连接板37转动连接，连接板37远离第四连杆38一侧固接有第六电机36，第六电机36输出轴通过第二联轴器35固接有钻头34，第二壳体2侧壁开设有两第二让位槽43，第二让位槽43与钻头34位置对应设置。第五电机40的转动带动第五丝杠31转动，第五丝杠31上的第六滑块39和第五滑块32互相靠近，第六滑块39和第五滑块32螺纹旋向相反，第六滑块39和第五滑块32带动第三连杆33和第四连杆38互相靠近，从而推动连接板37向第二壳体2外侧移动，连接板37带动第六电机36做直线运动，第六电机36的转动带动钻头34转动，对井壁进行钻孔，防止整体装置脱落。

本实施例的工作过程如下：通过绳索与吊环41进行连接，将整体装置下放到需要取样的深度，第五电机40的转动带动第五丝杠31转动，第五丝杠31上的第六滑块39和第五滑块32互相靠近，第六滑块39和第五滑块32螺纹旋向相反，第六滑块39和第五滑块32带动第三连杆33和第四连杆38互相靠近，从而推动连接板37向第二壳体2外侧移动，连接板37带动第六电机36做直线运动，第六电机36的转动带动钻头34转动，对井壁进行钻孔，使整体装置与井壁进行初步的固定；再启动第一电机4，第一电机4的转动带动第一丝杠6转动，第一丝杠6通过螺纹啮合作用带动第一滑块7沿第一滑轨5做直线运动，第一滑块7向下运动时，带动第一连杆8伸出第一让位槽9，第一连杆8与钻井内壁相接处并伸入到井壁中，防止整体装置掉落，对整体装置进行二次固定；启动第四电机28，第四电机28的转动带动第四丝杠27转动，由于第四丝杠27与第三横板24螺纹连接，第四丝杠27转动过程中会使插接套筒29远离第三横板24运动，进一步推动第一连杆8伸入井壁，对整体装置进行最后的加固，防止脱落；第二电机23的转动带动第二丝杠11转动，第二丝杠11上的两个第二滑块12内部螺纹旋向相反，两个第二滑块12互相靠近，使两个第二连杆16向左侧伸展(参照图1)，带动两个第三滑块13互相靠近，两个第三滑块13通过滑杆17推动第四滑块14沿第二横板22和第一横板10向左侧滑动，进而推动底座26带动第三电机15向左侧移动，第三电机15的转动带动取样筒20转动，横移部提供横向移动的力，使取样筒20通过套筒19伸入到井壁的岩层中进行取样，取样完毕后，横移部带动取样筒20收回到第一壳体1中，完成取样工作。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种钻井岩心取样装置，其特征在于：包括互相滑动连接的第一壳体(1)和第二壳体(2)，所述第一壳体(1)位于所述第二壳体(2)下方，所述第一壳体(1)底部内壁对称设置有两个第一支撑组件，所述第一壳体(1)中部设有取样组件，所述第一壳体(1)顶部与所述第二壳体(2)底部滑动连接，所述第二壳体(2)中部设有第二支撑组件，所述第二壳体(2)顶部外壁固接有吊环(41)；

所述取样组件包括对称设置的第一横板(10)和第二横板(22)，所述第二横板(22)和所述第一横板(10)边部与所述第一壳体(1)内壁固接，所述第一壳体(1)侧壁固接有套筒(19)，所述套筒(19)与所述第一壳体(1)侧壁连通，所述套筒(19)内壁滑动连接有取样筒(20)，所述取样筒(20)远离所述套筒(19)一端通过第一联轴器(21)固接有第三电机(15)的输出轴，所述第三电机(15)侧壁固接有横移部，所述第三电机(15)的输出轴为空心轴，所述取样筒(20)为中空结构，所述第一壳体(1)侧壁固接有电动伸缩杆(18)，所述电动伸缩杆(18)与所述第三电机(15)的输出轴位置相对应；

所述第一支撑组件包括分隔板(3)，所述分隔板(3)截面为L型结构，所述分隔板(3)侧壁与所述第一壳体(1)内壁固接，所述分隔板(3)顶壁和所述第一壳体(1)底壁之间固接有两平行设置的第一滑轨(5)，两所述第一滑轨(5)滑动连接有同一第一滑块(7)，所述第一滑块(7)中部螺纹连接有第一丝杠(6)，所述第一丝杠(6)两端分别与所述分隔板(3)顶壁和所述第一壳体(1)底壁转动连接，所述第一丝杠(6)顶端固接有第一电机(4)的输出轴，所述第一滑块(7)侧壁铰接有第一连杆(8)，所述第一连杆(8)端部为锥形结构，所述第一壳体(1)侧壁开设有第一让位槽(9)，所述第一让位槽(9)和所述第一连杆(8)位置相对应；

所述第二壳体(2)底部固接有插接套筒(29)，所述插接套筒(29)外壁与所述第一壳体(1)内壁滑动连接，所述第一壳体(1)内壁固接有第三横板(24)，所述第二壳体(2)底部固接有第四电机(28)，所述第四电机(28)输出轴固接有第四丝杠(27)，所述第四丝杠(27)与所述第三横板(24)螺纹连接，所述第二壳体(2)底部固接有若干竖直设置的光轴(25)，所述光轴(25)与所述第三横板(24)竖直滑动连接；

所述第二支撑组件包括对称设置的第四横板(30)和第五横板(44)，所述第五横板(44)和所述第四横板(30)边部与所述第二壳体(2)侧壁固接，所述第五横板(44)和所述第四横板(30)相对的侧壁转动连接有同一第五丝杠(31)，所述第五丝杠(31)顶部固接有第五电机(40)的输出轴，所述第五丝杠(31)中部螺纹连接有第五滑块(32)和第六滑块(39)，所述第五横板(44)和所述第四横板(30)相对的侧壁固接有两平行设置的第二滑轨(42)，所述第二滑轨(42)与所述第六滑块(39)和所述第五滑块(32)滑动连接，所述第六滑块(39)和所述第五滑块(32)两侧分别转动连接有两支撑部。

2.根据权利要求1所述一种钻井岩心取样装置，其特征在于：所述横移部包括第二丝杠(11)和滑杆(17)，所述第二丝杠(11)两端与所述第二横板(22)和所述第一横板(10)转动连接，所述第二丝杠(11)端部固接有第二电机(23)的输出轴，所述第二丝杠(11)中部螺纹连接有两个第二滑块(12)；

所述滑杆(17)两端固接有两个第四滑块(14)，两所述第四滑块(14)边部分别与所述第二横板(22)和所述第一横板(10)滑动连接，所述滑杆(17)中部滑动连接有两个第三滑块(13)，斜向设置的所述第三滑块(13)和所述第二滑块(12)之间设有第二连杆(16)，所述第二连杆(16)两端分别与斜向设置的所述第三滑块(13)和所述第二滑块(12)边部转动连接，两所述第四滑块(14)远离所述第二连杆(16)一侧固接有底座(26)，所述底座(26)侧壁与所述第三电机(15)固接。

3.根据权利要求1所述一种钻井岩心取样装置，其特征在于：所述支撑部包括第三连杆(33)和第四连杆(38)，所述第三连杆(33)一端与所述第五滑块(32)转动连接，所述第三连杆(33)另一端转动连接有连接板(37)，所述第四连杆(38)一端与所述第六滑块(39)转动连接，所述第四连杆(38)另一端与所述连接板(37)转动连接，所述连接板(37)远离所述第四连杆(38)一侧固接有第六电机(36)，所述第六电机(36)输出轴通过第二联轴器(35)固接有钻头(34)，所述第二壳体(2)侧壁开设有两第二让位槽(43)，所述第二让位槽(43)与所述钻头(34)位置对应设置。